Плотность воды физика: Плотность вещества — урок. Физика, 7 класс.

Содержание

«Плотность» как физическая величина обозначающее свойство вещества, материала или процесса



  1. Главная


  2. База знаний НК





  3. Азбука контроля



  4. org/ListItem»>

    Плотность

Плотность — это интенсивность распределения одной величины по другой.

Термин объединяет несколько различных понятий, таких как: плотность вещества; оптическая плотность; плотность населения; плотность застройки; плотность огня и многие другие. Рассмотрим два понятия, касающихся неразрушающего контроля.

1. Плотность вещества.

В физике плотностью вещества называют массу этого вещества, содержащуюся в единице объёма при нормальных условиях. Тела одинакового объёма, изготовленные из различных веществ, обладают различной массой, что и характеризует их плотность. К примеру, два куба одинаковых размеров, изготовленные из чугуна и алюминия, будут отличаться весом и плотностью.

Чтобы вычислить плотность какого-либо тела, нужно точно определить его массу и разделить её на точный объём этого тела.

кг/м3
— Единицы измерения
плотности в международной
системе единиц (СИ)

 

г/см3
— Единицы измерения
плотности в системе СГС

 

Выведем формулу вычисления плотности.

Для примера определим плотность бетона. Возьмём бетонный кубик весом 2,3 кг со стороной 10 см. Подсчитаем объём кубика.

Подставляем данные в формулу.

Получаем плотность 2 300 кг/м3.

Бетонный куб со стороной 10 см

 

График зависимости плотности воды от температуры

 

От чего зависит плотность вещества

Плотность вещества зависит от температуры. Так в подавляющем большинстве случаев при снижении температуры плотность увеличивается. Исключение составляют вода, чугун, бронза и некоторые другие вещества, которые в определённом температурном диапазоне проявляют себя иначе. Вода, например, имеет максимальную плотность при 4 °C. При повышении или понижении температуры плотность будет уменьшатся.

Плотность вещества меняется и при изменении его агрегатного состояния. Она скачкообразно растёт при переходе вещества из газообразного в жидкое состояние, и далее — в твёрдое. Здесь также есть исключения: плотность воды, висмута, кремния и некоторых других веществ снижается при затвердевании.

 

Чем измеряется плотность вещества

Для измерения плотности различных веществ применяются специальные приборы и приспособления. Так, плотность жидкостей и концентрация растворов измеряется различными ареометрами. Несколько разновидностей пикнометров предназначены для измерения плотности твёрдых тел, жидкостей и газов.

 

 

Металлический пикнометр

 

2. Оптическая плотность.

В физике оптической плотностью называют способность прозрачных материалов поглощать свет, а непрозрачных — отражать его. Это понятие в большинстве случаев характеризует степень ослабления светового излучения при прохождении его через слои и плёнки различных веществ.

Оптическую плотность принято выражать десятичным логарифмом отношения падающего на объект потока излучения к потоку, прошедшему через объект или отражённому от него:

D = lg (F0/F)

Оптическая плотность=логарифм (поток излучения, падающий на объект где D – оптическая плотность; F0 – поток излучения, падающий на объект; F – поток излучения, прошедший через объект или отражённый от него).

В радиографическом методе контроля оптическая плотность является одним из основных параметров, определяющих пригодность снимков для их расшифровки. Допустимые значения этого параметра обусловлены требованиями ГОСТ 7512-82 (раздел 6 – расшифровка снимков).

Оптическая плотность измеряется в Беллах, сокращённое обозначение — «Б». Для измерения оптической плотности используется денситометр. Прибор сравнивает яркость негатоскопа и яркость точки на плёнке. По этим двум значениям прибор определяет оптическую плотность. Чем выше плотность, тем темнее изображение.

 

Денситометр ДП 5004

Дробь и пузыри

Андрей Щетников
«Квантик» №2, 2016

Почему одни тела плавают в воде, а другие в ней тонут? Все, кто изучал физику в школе, знают правильный ответ: если средняя плотность тела меньше плотности воды, это тело будет плавать на поверхности, а если средняя плотность тела больше плотности воды, то такое тело потонет и пойдёт ко дну.

Плотность тела можно в известных пределах регулировать. У подводной лодки для этого имеются специальные цистерны. Чтобы погрузиться под воду, цистерны заполняют водой. Объём лодки остаётся прежним, а масса увеличивается, значит, увеличивается и плотность. Когда средняя плотность лодки становится больше плотности воды, лодка уходит под воду. Чтобы всплыть обратно на поверхность, цистерны продуваются сжатым воздухом, отчего средняя плотность лодки вновь уменьшается.

Интересно, а можно ли сделать так, чтобы менялась не плотность тела, а плотность воды? Если бы плотность воды стала заметно меньше, некоторые плавающие тела начали бы в ней тонуть, а если бы она, наоборот, заметно увеличилась, некоторые потонувшие тела могли бы всплыть наверх. Наверное, все знают такой опыт: в банке с водой на дне лежит сырое яйцо, в воду насыпают соль и размешивают её, и когда соль растворяется, яйцо всплывает. Всё очень просто: у солёной воды плотность больше, чем у пресной, вот яйцо и всплыло.

Но можно сделать и кое-что поинтереснее, например, пропускать через воду мелкие пузыри из аквариумного аэратора. Средняя плотность воды с пузырями уменьшится по сравнению с водой без пузырей, и если плавающее тело будет в начале опыта лишь незначительно выступать из воды, то при пропускании пузырей оно может потонуть!

Такой опыт вы можете сделать сами, и для него не обязательно использовать компрессор. Возьмите пластиковую бутылку, обрежьте у неё донышко, а через крышку пропустите длинную гибкую трубку. Воздух в трубку будем вдувать ртом, а чтобы он превращался в пузыри, поставим на его пути круг из поролона, закрепив его внутри бутылки. Повозившись с этим устройством и сделав подходящую «лодку», вы добьётесь того, что при продувании воздуха лодка будет временно тонуть.

Пузыри уменьшают среднюю плотность воды — а можно ли увеличить её аналогичным образом, ничего не растворяя, но просто засыпая в воду что-нибудь сверху? Мы взяли длинную стеклянную трубку диаметром 2 см, закрыли её снизу резиновой пробкой, установили на штативе и заполнили водой. Из корпуса шариковой ручки сделали герметичную лодку и подгрузили её пластилином так, чтобы она только-только начала тонуть в воде. Эту лодку подвесили в толще воды на нитке. И когда мы стали сыпать дробь через воронку в трубку, лодка, к нашему восторгу, всплыла! Видео опытов можно найти на нашем сайте.

Когда мы выложили видео с этим опытом на YouTube, в комментариях к нему было высказано множество возражений: люди не верили, что такое возможно, и считали, что лодка поднимается вверх не за счёт изменения плотности воды, а за счёт восходящих потоков, увлекающих её за собой. «Как же так, — говорили они, — ведь если бы свинцовые дробинки висели на ниточках в воде, разве это привело бы к всплытию лодки?» В этом замечании есть некий резон: если в аквариум с водой опустить большую гирю, чтобы она висела на верёвке, не касаясь дна, разве это приведёт к тому, что зависший у дна поплавок начнёт всплывать на поверхность? — Очевидно, нет.

Однако здесь есть и подмена одной ситуации на другую: ведь дробинки не висят на ниточках, но опускаются вниз под действием силы тяжести. Впрочем, они и не падают свободно: установившаяся скорость их движения такова, что действующая на каждую дробинку сила тяжести уравновешивается силой лобового сопротивления воды. Получается, что вода давит на дробинки, а дробинки своим весом давят на воду. В результате давление воды с глубиной растёт быстрее, чем если бы дробинок не было. Но именно этим и отличается от воды жидкость с большей плотностью: у неё быстрее растёт с глубиной давление, а его перепад и выталкивает погружённые тела вверх.

Можно сделать ещё и такой мысленный опыт. Представим себе, что мы научились делать из свинца мельчайшие «нанодробинки». Если мы размешаем такой порошок в воде, мельчайшие частички свинца будут падать вниз, но очень медленно: получившаяся взвесь будет оседать на дно несколько дней или даже несколько месяцев. Примерно так же устроено молоко — здесь в воде размешаны мельчайшие капельки жира, которые очень медленно поднимаются вверх. Но ведь понятно, что когда мы рассматриваем условия плавания тел в молоке, нам надо сравнивать плотность погружённого в молоко тела со средней плотностью молока, а не с плотностью воды. И со свинцовой взвесью следует поступать аналогичным образом — так же, как если бы в воде была растворена какая-нибудь свинцовая соль, повышающая её плотность.

Конечно, в нашем опыте дробинки падают на дно достаточно быстро. И всё же они опираются на воду — и именно этот эффект приводит к всплытию утонувшей подводной лодки в нашем опыте.

Художник Евгений Паненко

Плотность воды | Глава 3: Плотность

  • Скачать
  • Электронная почта
  • Распечатать
  • Добавить в закладки или поделиться

Тебе это нравится? Не нравится ? Пожалуйста, найдите время, чтобы поделиться с нами своими отзывами. Спасибо!

Урок 3.3

Ключевые понятия

  • Жидкости, как и твердые тела, также имеют собственную плотность.
  • Объем жидкости можно измерить непосредственно мерным цилиндром.
  • Молекулы разных жидкостей имеют разный размер и массу.
  • Масса и размер молекул в жидкости, а также то, насколько плотно они упакованы вместе, определяют плотность жидкости.
  • Как и твердое тело, плотность жидкости равна массе жидкости, деленной на ее объем; Д = м/об.
  • Плотность воды 1 грамм на кубический сантиметр.
  • Плотность вещества одинакова независимо от размера образца.

Резюме

Учащиеся измеряют объем и массу воды, чтобы определить ее плотность. Затем они измеряют массу различных объемов воды и обнаруживают, что плотность всегда одинакова. Учащиеся строят график зависимости объема и массы воды.

Цель

Учащиеся смогут измерить объем и массу воды и рассчитать ее плотность. Учащиеся смогут объяснить, что, поскольку любой объем воды всегда имеет одинаковую плотность при данной температуре, эта плотность является характерным свойством воды.

Оценка

Загрузите лист с заданиями учащегося и раздайте по одному учащемуся, если это указано в задании. Рабочий лист будет служить компонентом «Оценить» каждого плана урока 5-E.

Безопасность

Убедитесь, что вы и ваши ученики носите подходящие защитные очки.

Материалы для каждой группы

  • Градуированный цилиндр, 100 мл
  • Вода
  • Весы в граммах (могут измерять более 100 г)
  • Пипетка

Демонстрационные материалы

  • Вода
  • Два одинаковых ведра или больших контейнера
  1. Проведите демонстрацию, чтобы представить идею плотности воды.

    Материалы

    • Вода
    • Два одинаковых ведра или больших контейнера

    Подготовка учителей

    Наполните одно ведро наполовину, а в другое добавьте примерно 1 стакан воды.

    Процедура

    • Выберите ученика, который поднимет оба ведра с водой.
    • Спросите у студента-добровольца, какое ведро имеет большую массу.

    Ожидаемые результаты

    Ведро, в котором больше воды, имеет большую массу.

    Спросите студентов:

    В уроках 3.1 — Что такое плотность? и 3.2 — Метод вытеснения воды, вы нашли плотность твердых тел, измерив их массу и объем. Как вы думаете, может ли жидкость, например вода, иметь плотность?
    Учащиеся должны понять, что вода имеет объем и массу. Поскольку D=m/v, вода также должна иметь плотность.
    Как вы думаете, можно найти плотность жидкости, такой как вода?
    Не ожидается, что учащиеся смогут полностью ответить на этот вопрос на данном этапе. Он задуман как повод к расследованию. Но учащиеся могут понять, что сначала им нужно каким-то образом найти массу и объем воды.
    Могут ли маленькое и большое количество воды, поднятые вашим одноклассником, иметь одинаковую плотность?
    Учащиеся могут указать, что ведро с большим количеством воды имеет большую массу, но больший объем. Ведро с меньшей массой имеет меньший объем. Поэтому возможно, что разное количество воды может иметь одинаковую плотность.

    Раздайте каждому учащемуся лист с заданиями.

    Учащиеся записывают свои наблюдения и отвечают на вопросы о задании в листе задания. Разделы «Объясните это с помощью атомов и молекул» и «Примите это» в листе с заданиями будут выполняться в классе, в группах или индивидуально в зависимости от ваших инструкций. Посмотрите на версию листа с заданиями для учителя, чтобы найти вопросы и ответы.

  2. Обсудите с учащимися, как найти объем и массу воды.

    Скажите учащимся, что они попытаются определить плотность воды.

    Спросите студентов:

    Какие две вещи нужно знать, чтобы найти плотность воды?
    Учащиеся должны понимать, что им нужны как объем, так и масса образца воды, чтобы найти ее плотность.
    Как можно измерить объем воды?
    Предложите учащимся использовать мерный цилиндр для измерения объема в миллилитрах. Напомните учащимся, что каждый миллилитр равен 1 см 3 .
    Как можно измерить массу воды?
    Предложите учащимся использовать весы для измерения массы в граммах. Скажите учащимся, что они могут найти массу, взвесив воду. Однако, поскольку вода является жидкостью, она должна находиться в каком-то контейнере. Таким образом, чтобы взвесить воду, они также должны взвесить контейнер. Объясните учащимся, что им придется вычесть массу пустого градуированного цилиндра из массы цилиндра и воды, чтобы получить массу только воды.
  3. Предложите учащимся найти массу различных объемов воды, чтобы показать, что плотность воды не зависит от размера образца.

    Вопрос для расследования

    Имеют ли разное количество воды одинаковую плотность?

    Материалы для каждой группы

    • Градуированный цилиндр, 100 мл
    • Вода
    • Весы в граммах (могут измерять более 100 г)
    • Пипетка

    Процедура

    1. Найдите массу пустого мерного цилиндра. Запишите массу в граммах в таблице на рабочем листе.
    2. Налейте 100 мл воды в мерный цилиндр. Постарайтесь быть максимально точным, убедившись, что мениск находится прямо на отметке 100 мл. Используйте пипетку, чтобы добавить или удалить небольшое количество воды.

    3. Взвесьте мерный цилиндр с водой. Запишите массу в граммах.
    4. Найдите массу только воды, вычитая массу пустого градуированного цилиндра. Запишите массу 100 мл воды в таблицу.
    5. Используйте массу и объем воды для расчета плотности. Запишите плотность в г/см 3 в таблице.
    6. Сливайте воду, пока в мерном цилиндре не будет 50 мл воды. Если вы случайно вылили слишком много, добавляйте воду, пока не дойдете до 50 мл.
    7. Найдите массу 50 мл воды. Запишите массу в лист активности. Рассчитайте и запишите плотность.

    8. Затем слейте воду, пока в мерном цилиндре не будет 25 мл воды. Найдите массу 25 мл воды и запишите ее в таблицу. Рассчитайте и запишите плотность.
    Таблица 1. Нахождение плотности различных объемов воды.
    Объем воды 100 миллилитров 50 миллилитров 25 миллилитров
    Масса мерного цилиндра + вода (г)
    Масса пустого мерного цилиндра (г)
    Масса воды (г)
    Плотность воды (г/см 3 )

    Ожидаемые результаты

    Плотность воды должна быть близка к 1 г/см 3 . Это верно для 100, 50 или 25 мл.

    Спросите студентов:

    Посмотрите на свои значения плотности на диаграмме. Одинакова ли плотность различных объемов воды?
    Помогите учащимся увидеть, что большинство различных значений плотности близки к 1 г/см 3 . Они могут задаться вопросом, почему не все их значения точно равны 1 г/см 3 . Одной из причин может быть неточность измерения. Другая причина заключается в том, что плотность воды меняется в зависимости от температуры. Вода имеет наибольшую плотность при 4 °C и при этой температуре имеет плотность 1 г/см 3 . При комнатной температуре, около 20–25 °C, плотность составляет около 0,99 г/см 3 .
    Какова плотность воды в г/см3?
    Ответы учащихся могут различаться, но в основном их значения должны быть около 1 г/см 3 .
  4. Предложите учащимся начертить свои результаты.

    Помогите учащимся построить график данных на листе с заданиями. По оси x должен быть объем, а по оси y масса.

    Когда учащиеся наносят свои данные на график, должна быть прямая линия, показывающая, что при увеличении объема масса увеличивается на ту же величину.

  5. Обсудите наблюдения учащихся, данные и графики.

    Спросите студентов:

    Используйте свой график, чтобы найти массу 40 мл воды. Какова плотность этого объема воды?
    Масса 40 мл воды составляет 40 грамм. Поскольку D = m/v и mL = см 3 , плотность воды равна 1 г/см 3 .
    Выберите объем от 1 до 100 мл. Используйте свой график, чтобы найти массу. Какова плотность этого объема воды?
    Независимо от того, весят ли ученики 100, 50, 25 мл или любое другое количество, плотность воды всегда будет равна 1 г/см 3 .

    Скажите учащимся, что плотность – это характерное свойство вещества. Это означает, что плотность вещества одинакова независимо от размера образца.

    Спросите студентов:

    Является ли плотность характерным свойством воды? Откуда вы знаете?
    Плотность является характеристическим свойством воды, поскольку плотность любой пробы воды (при одной и той же температуре) всегда одинакова. Плотность 1 г/см 3 .
  6. Объясните, почему плотность пробы воды любого размера всегда одинакова.

    Спроецируйте изображение Плотность воды.

    Молекулы воды имеют одинаковую массу и размер. Молекулы воды также упакованы довольно близко друг к другу. Они упакованы одинаково во всей пробе воды. Итак, если объем воды имеет определенную массу, удвоенный объем будет иметь удвоенную массу, трехкратный объем будет иметь трехкратную массу и т. д. Независимо от того, какой размер пробы воды вы измеряете, соотношение между массой и объемом всегда будет одинаковым. Поскольку D=m/v, плотность одинакова для любого количества воды.

    Проект анимации «Жидкая вода».

    Молекулы воды всегда в движении. Но в среднем они упакованы везде одинаково. Следовательно, соотношение между массой и объемом одинаково, что делает плотность одинаковой. Это верно независимо от размера выборки или места, откуда вы ее выбираете.

  7. Предложите учащимся подумать, равна ли плотность большого куска твердого вещества плотности меньшего куска.

    Дайте учащимся время рассчитать плотность каждого из трех образцов, нарисованных на листе с заданиями, и ответить на соответствующие вопросы.

    Спросите студентов:

    Плотность жидкости не зависит от размера образца. Может ли это быть верно и для твердых тел? Рассчитайте плотность каждого из трех образцов, чтобы выяснить это.
    Да. Плотность твердого вещества одинакова независимо от размера образца.
    Образец А имеет массу 200 г. Какова плотность образца А?
    • Д = м/об
    • D = 200 г/100 см 3
    • D = 2 г/см 3
    Если вы разрежете образец A пополам и посмотрите только на одну половину, вы получите образец B. Какова плотность образца B?
    Если учащиеся не знают, что такое масса, скажите им, что это половина массы образца A. Поскольку образец A весит 200 г, образец B составляет половину объема и, следовательно, половину массы (100 г).
    • Д = м/об
    • D = 100 г/50 см 3
    • D = 2 г/см 3
    Если вы разрежете образец B пополам, вы получите образец C. Какова плотность образца C?
    • Д = м/об
    • D = 50 г/25 см 3
    • D = 2 г/см 3

Плотность воды – факторы, температурные шкалы, примеры, часто задаваемые вопросы

Плотность воды при комнатной температуре составляет 998,2 кг/м 3 . Плотность любого вещества определяется как количество массы, присутствующей в единице объема данного вещества. Вода – прозрачное вещество, не имеющее вкуса и запаха. Вода может находиться в трех разных состояниях: газообразном (пар или пар), жидком (вода) и твердом (лед). В случае чистой воды плотность равна 1 г/см 3 или 1000 кг/м 3 . Плотность чистой воды зависит от температуры и достигает своего наивысшего значения при температуре 4 °C, или 1000 кг/м 3 . Загрязнение водой влияет на плотность жидкости. Вода становится более плотной в результате загрязнения, и это изменение плотности зависит от температуры и уровня загрязнения.

Какова плотность воды?

Термин «плотность» относится к тому, какой объем (пространство) занимает объект или вещество по отношению к количеству содержащегося в нем материала (его масса). Другой способ думать о плотности — это количество массы на единицу объема. Объект с высокой плотностью твердый и компактный. Единицей плотности в системе СИ является кг/м 9 .0138 3 и г/см 3 в системе СГС. Это внутреннее свойство материи.

Плотность воды 1 г/см 3 , что не случайно. Плотность – это отношение массы вещества к занимаемому им объему, используемое для расчета плотности 1 г воды, занимающей 1 см 3 объема. Кроме того, атмосферное давление и атмосферная температура также влияют на фактическую плотность воды. Тем не менее, эти различия в плотности сравнительно невелики, поэтому вы можете продолжать использовать 1 г/см3 для плотности воды, если только вам не нужны очень специфические расчеты или эксперимент не проводится в условиях экстремальных температур или давлений.

However, the density of water for different metric systems is given below:

Density of Water

Unit System

Density of Water

g/cm 3

1 g/cm 3

g/mL

1 g/mL

kg/m 3

1000 kg/m 3

lb/ft 3

62. 4 lbs/ft 3

Keep in mind that these water density цифры относятся только к чистой воде. Плотность соленой воды (как и океанов) варьируется в зависимости от того, сколько соли растворено в воде. Плотность морской воды обычно составляет от 1,02 г/см 90 138 3 90 139 до 1,03 г/см 90 138 3 90 139 , что несколько больше плотности чистой воды.

Как рассчитать плотность воды?

Мерный цилиндр используется для расчета плотности воды. Берется пустой баллон и взвешивается на машине. Это дает нам массу пустого градуированного цилиндра, т. е. m.

Теперь в цилиндр наливается необходимое количество воды и он снова взвешивается. Это дает нам массу заполненного градуированного цилиндра, т. е. m’.

Известно, что разница между рассчитанными массами даст нам массу воды. Таким образом, мы получаем,

Масса воды (M) = m’ – m

Объем воды (V) равен ее массе.

Итак, используя формулу для плотности получаем,

ρ = Масса воды/Объем воды

= M/V

= 1 г/мл

Делаем вывод, что плотность воды величина постоянная , то есть 1 г/мл или 1 г/см 3 .

Факторы, влияющие на плотность воды

На плотность вещества может влиять ряд факторов. Некоторые из факторов, влияющих на плотность воды, перечислены ниже:

  • Плотность воды составляет около 1 грамма на кубический сантиметр (1 г/см 3 ).
  • Хотя зависимость описывается как нелинейная и унимодальная, а не как монотонная, она зависит от температуры.
  • Подобно другим веществам, жидкая вода имеет тенденцию становиться более плотной при охлаждении от комнатной температуры, однако считается, что чистая вода достигает максимальной плотности примерно при 4 °C.
  • Чем больше охлаждается, тем больше расширяется и становится менее плотным. Это особенно необычное отрицательное тепловое расширение наблюдается в форме расплавленного кремнезема и вызвано сильными, зависящими от ориентации или межмолекулярными силами.

Плотность воды при различных температурных шкалах

В следующей таблице показана плотность воды (в г/см 3 ) при различных значениях температуры (в °C)

Температура (в °C)

Density of Water (gm/cm 3 )

-30°

0. 98385

-20°

0.99355

-10°

0.99817

0.99987

4.0°

1.00000

10°

0.99975

21°

0.99802

48.9°

0.98870

60°

0.98338

71.1°

0.97729

82.2°

0.97056

93.3°

0.96333

100°

0,95865

Как видно, плотность воды 3 91 г3/см0139 только при 4 °С. Кроме того, было замечено, что плотность воды уменьшается с повышением температуры. Лед имеет меньшую плотность, чем вода, поэтому плотность воды падает. Вот почему лед плавает на поверхности воды и почему кубики льда не падают на дно стакана с водой, когда вы их в него опускаете.

Плотность и температура

Поскольку плотность воды зависит от температуры, у воды нет абсолютной плотности. Жидкая форма имеет большую плотность, чем твердая форма. Чтобы узнать, как плотность зависит от температуры, посмотрите на график зависимости плотности от температуры, показанный ниже.

 

Почему плотность воды максимальна при 4 градусах Цельсия?

  • Когда вода превращается в лед, в кристаллической решетке остается много пустот. Когда лед начинает таять, эта структура начинает разваливаться.
  • Когда температура повышается, а плотность падает, молекулы воды удаляются друг от друга.
  • Скопления льда, которые могут свободно двигаться, существуют в воде при температуре 0 градусов по Цельсию. Уменьшение плотности этих кластеров вызвано вакантными пространствами, которые они включают.
  • Формирование скопления начинается при 4 градусах Цельсия. Хотя молекулы все еще замедляются и движутся навстречу друг другу, образование кластеров заставляет молекулы расходиться. Плотность начинает снижаться, потому что формирование кластеров оказывает большее влияние. Таким образом, 4 ° C — это когда плотность воды достигает своего максимума.

Эксперимент с плотностью воды 

Чтобы лучше понять плотность воды, ее поведение и сравнение с другими веществами. Давайте выполним действие, указанное ниже:

Возьмите небольшое количество некоторых жидкостей, вязких, как вода, напр. Жидкое мыло, молоко, сахарный сироп, мед, этиловый спирт и оливковое масло в пробирке. Хорошо перемешайте их, чтобы каждое из веществ не было видно четко.

Теперь оставьте на несколько часов, чтобы слой каждого вещества сел на определенном уровне, как показано ниже:

 

Было замечено, что разные вещества имеют разную плотность. такой же объем. Поскольку их вес варьируется, более тяжелые вещества, такие как мед, имеют тенденцию оседать на дне, а сахарный сироп и более легкие материалы, такие как оливковое масло и этиловый спирт, имеют тенденцию всплывать наверху.

Ссылка на связанные темы:

  • Закон Паскаля
  • Плавучесть
  • Принцип Бернулли

Часто задаваемые вопросы о плотности воды Вопросы

2 2 Что такое плотность?

Ответ:

Плотность вещества определяется как масса этого вещества, распределенная в единице объема. Он вычисляет плотность вещества над трехмерной поверхностью. Обозначается символом ро (ρ). Его стандартной единицей измерения являются килограммы на кубический метр (кг/м 3 ), а размерная формула определяется как [M 1 L -3 T 0 ]. Его формула равна отношению массы к объему этого вещества.

Вопрос 2: Почему лед плавает в воде?

Ответ:

При температуре около 4° по Цельсию вода имеет наибольшую плотность. Лед плавает, потому что он имеет меньшую плотность, чем жидкая вода. При замерзании плотность льда уменьшается примерно на 9%.

Вопрос 3: Какова плотность морской воды?

Ответ:

Плотность морской воды у поверхности 1027 кг/м 3 приблизительно.

Вопрос 4: Какая разница в плотности нефти и воды?

Ответ:

Только молекулы воды притягиваются друг к другу. Только другие молекулы масла могут притягивать молекулу масла. Вода и масло не могут смешиваться, потому что вода плотнее (тяжелее), чем масло. На поверхности воды плавает масло.

Вопрос 5: Какова плотность воды при комнатной температуре?

Ответ:

Плотность воды при комнатной температуре 998,2 кг/м 3 .

Решенные примеры плотности воды

Пример 1: Рассчитайте плотность воды, если масса пустого градуированного цилиндра составляет 10,2 г, а наполненного – 20 г.

Решение:

У нас есть,

м’ = 20

м = 10,2

Рассчитайте массу воды.

M = m’ – m

= 20 – 10,2

= 9,8 г

Итак, объем (V) = 9,8 мл

Используя формулу получаем,

ρ = M/V

5

5

9,8

= 1 г/мл

Пример 2. Рассчитайте плотность воды, если масса пустого градуированного цилиндра составляет 8,5 г, а наполненного – 12 г.

Решение:

Имеем

м’ = 12

м = 8,5

Рассчитаем массу воды.

M = m’ – m

= 12 – 8,5

= 3,5 г

Итак, объем (V) = 3,5 мл

Используя формулу получаем,

ρ = M/V

3 90,15 3,5

= 1 г/мл

Пример 3: Рассчитайте массу заполненного градуированного цилиндра, если масса воды составляет 5 г, а масса пустого цилиндра – 15 г.